赤子爱胜蚓处理土壤重金属Pb、bu复合污染效果研究

近年来,土壤重金属污染日益严重,且大多数以复合污染的形式出现,因此寻求一种有效处理重金属复合污染的方法迫在眉睫。本文模拟在重金属污染的土壤中接种赤子爱胜蚓,研究赤子爱胜蚓对Pb、Cu两种重金属的单一耐受力,设置Pb实验浓度分别为1000mg/kg、1500mg/kg、2000mg/kg、2500mg/kg;Cu实验浓度分别为120mg/kg、160mg/kg、200mg/kg、240mg/kg。结果表明,赤子爱胜蚓对Pb的耐受力明显高于Cu的耐受力。在此基础上研究了Pb、Cu复合污染下,赤子爱胜蚓对重金属污染土壤的重金属富集及耐受力变化情况。在Pb胁迫下,蚯蚓对Cu的富集降低,在Cu的胁迫下,蚯蚓对Pb的富集明显降低。赤子爱胜蚓对重金属Pb的富集量随着土壤中重金属的浓度增加而增加。蚯蚓体内重金属Pb、Cu的浓度升高对蚯蚓的活动会造成一定程度的抑制作用,导致蚯蚓对土壤中的重金属Pb、Cu的富集效果降低。     

赤子爱胜蚓堆制处理秸秆和牛粪混合废弃物的研究

【目的】 利用蚯蚓堆制处理碳氮比为20,25,30的小麦秸与牛粪、玉米秸与牛粪的组合,研究堆制过程中蚯蚓的生长繁殖及培养基的理化性状,以期为合理的利用秸秆提供理论依据。【方法】 将牛粪和小麦秸秆、玉米秸秆按照碳氮比20,25,30搭配,按8 ind/100g风干物质种蚯蚓后,在相同的条件下饲养,分别于15 d,30 d ,45 d,60 d时破坏性取样,测定蚯蚓的生长繁殖及培养基的理化性状。【结果】 随着时间的增加,蚯蚓的均重、日增重、日繁殖倍数均降低,且不同时期、不同组合、不同碳氮比间均差异显著（P < 0.05）,蚯蚓总数先升高后降低。不同碳氮比之间的日生殖倍数间差异显著（P < 0.05）,以碳氮比25最佳,其次是 20、30,但二者之间差异不显著（P > 0.05）。有机碳含量和碳氮比随着时间的增加而降低,且不同时期、不同组合间差异显著（P < 0.05）;全氮含量随着时间的增加而增加,且不同时期和不同组合间差异显著（P < 0.05）。【结论】时期和组合对蚯蚓的生长繁殖指标和培养基的理化性状指标都有显著的影响（P < 0.05）;以碳氮比20最有利于蚯蚓的生长,碳氮比25最有利于蚯蚓的繁殖;小麦与牛粪组合的生长繁殖均优于玉米与牛粪的组合。     

Pb对赤子爱胜蚓的影响

通过急性毒性试验测定了不同培养条件下Pb对蚯蚓的毒害作用,并通过牛粪、砖红壤培养试验,测定了蚯蚓对Pb的忍耐性,及不同形态Pb对蚯蚓体重的影响。研究结果如下:蚯蚓在在液、沙、泥土和干牛粪中的急性半致死剂量(LD50)分别为354.41mg/kg、360.95mg/kg、1228.02mg/kg和3894.62mg/kg。蚯蚓在腐熟牛粪中对Pb有很好的忍耐性,当牛粪中Pb含量达到15000mg/kg时蚯蚓依然能够生存。蚯蚓在Pb污染砖红壤生活60d后回收率和体重均有下降,在土壤Pb含量分别为400mg/kg和444mg/kg时蚯蚓的回收率和增长率下降最快,分别为0.6403和-0.4358。限制蚯蚓增长的程度大小Pb形态依次为:碳酸盐结合态>交换态>有机态>无定形氧化锰结合态>晶形氧化铁结合态>无定形氧化铁结合态>残渣态。     

赤子爱胜蚓处理猪粪的试验研究

在以不同预处理的猪粪为饵料的条件下,在温度20℃、湿度70%的培养箱里培养赤子爱胜蚓,对蚯蚓的生长、繁殖状况进行研究,并对蚯蚓处理前的饵料和蚯蚓处理后的蚓粪中的C/N比、pH值、NH4-N和NO3-N的含量变化进行了测试对比。结果表明:在干猪粪和堆肥28d的湿猪粪这两种饵料中,蚯蚓生长均较好,日增重倍数最高达0.15;在堆肥28d后的湿猪粪饵料中,蚯蚓日增重倍数随堆肥时间的增加有下降的趋势;在堆肥21d的湿猪粪饵料中,蚯蚓日繁殖倍数最高达0.17,从堆肥21d后,随着堆肥时间的增加,蚯蚓日增重倍数有下降的趋势,同时,蚓粪的C/N比下降到11.5￣17、pH值在7左右、NH4-N含量小于200mg·kg-1,NO3-N含量约3000mg·kg-1。     

赤子爱胜蚓对不同盐分含量土壤的耐受性研究

采用急性毒性试验和回避试验研究了赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)对不同盐分含量土壤的耐受性.急性毒性试验显示,滤纸接触法下NaCl盐溶液对蚯蚓的48 hLC50为1.12％(质量分数);土壤法测得人工盐碱土壤和自然盐碱土壤电导率分别为2.23、2.62 mS/cm时,蚯蚓14d后的死亡率为50％;回避试验表明,人工盐碱土壤电导率为1.67 mS/cm,自然盐碱土壤电导率为2.43 mS/cm时,蚯蚓具有回避反应.     

镉和汞对赤子爱胜蚓超氧化物歧化酶活性的影响

采用人工土壤方法,以赤子爱胜蚓为材料,研究了土壤中重金属Cd2+和Hg2+单一及复合染毒对赤子爱胜蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.结果表明:在实验剂量范围内(ρ2Cd+32.5～197.5 mg/kg,ρ2H+g25.0～157.5mg/kg),Cd2+单一染毒时,随着Cd2+质量分数的增加,蚯蚓体内SOD活性表现出先升高后下降趋势,总体呈抛物线形;Hg2+单一染毒时,随着Hg2+质量分数的增加,第2天和第4天SOD活性表现出先下降后升高的趋势,第6天和第8天SOD活性是先升高后下降,呈"抛物线"变化(除第2天外).Cd2+和Hg2复合染毒时,低质量分数的Cd2+与Hg2+复合染毒时,蚯蚓体内SOD活性有显著升高的趋势(p<0.01),表现为协同作用;高质量分数的Cd2+与Hg2+复合染毒时,SOD活性明显降低(p<0.05),表现为拮抗作用.     

赤子爱胜蚓全长cDNA文库的构建及初步鉴定

以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为材料,λTriplex2TM为载体,利用SMART技术构建全长cDNA文库,从而筛选全长目的基因并研究其结构和功能。经测定原始文库滴度为1.3×106pfu/mL,扩增总文库滴度为1.0×108pfu/mL,重组率达到99%以上,插入片段长度在1.1 kb左右。该文库的建立为功能性新基因的发现奠定了坚实的基础。     

铅及铅镉复合暴露对赤子爱胜蚓急性毒性效应及其掘穴行为响应

重金属是一种重要的土壤环境污染物,严重危害着土壤动物的生存。蚯蚓是最重要的土壤动物之一,被称为"土壤生态工程师",对土壤污染物非常敏感。当前,关于重金属污染对土壤动物蚯蚓急性毒性效应的研究已经很多,但关于重金属对蚯蚓行为变化方面的研究还非常缺乏。本研究以赤子爱胜蚓为实验对象,采用滤纸急性毒性试验法研究铅单一及铅镉复合污染对蚯蚓的急性毒性效应,并采用2D装置评价蚯蚓的掘穴行为响应。研究结果表明:1)通过滤纸接触法,铅单一污染下赤子爱胜蚓的半致死浓度48 h(LC_(50))为439.33 mg/L;铅镉复合污染时赤子爱胜蚓的48 h LC_(50)为Cd~(2+) 84.20 mg/L和 Pb~(2+) 239.55 mg/L,且两者联合毒性效应为拮抗作用。2)随着铅单一、铅镉复合处理浓度的增加,蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比显著下降,处理第7 d,150 mg/kg Pb胁迫下蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比分别降低了85.63%与59.65%,144 mg/kg Pb+35 mg/kg Cd复合胁迫下蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比分别降低了95.28%与61.63%;相关分析表明,洞穴长度与暴露时间、铅处理浓度、暴露时间×铅处理浓度、铅镉处理浓度、铅镉处理浓度×时间均存在极显著的相关性;洞穴每日最大深度与暴露时间、铅处理浓度、铅镉处理浓度存在极显著的相关性。本研究建立剂量-效应关系研究重金属对蚯蚓的直接毒性与潜在风险评估,为蚯蚓掘穴行为的洞穴长度与深度作为潜在且有前途的生物标志物提供了理论支持与科学依据。     

铅单一及铅镉复合暴露对赤子爱胜蚓急性毒性效应及其掘穴行为响应

重金属是一种重要的土壤环境污染物,严重危害着土壤动物的生存。蚯蚓是最重要的土壤动物之一,被称为土壤生态工程师,对土壤污染物非常敏感。当前,关于重金属污染对土壤动物蚯蚓急性毒性效应的研究已经很多,但关于重金属对蚯蚓行为变化方面的研究还非常缺乏。本研究以赤子爱胜蚓为实验对象,采用滤纸急性毒性试验法研究铅单一及铅镉复合污染对蚯蚓的急性毒性效应,并采用2D装置评价蚯蚓的掘穴行为响应。研究结果表明：1）通过滤纸接触法,铅单一污染下赤子爱胜蚓的半致死浓度48 h（LC50）为439.33 mg/L;铅镉复合污染时赤子爱胜蚓的48 h LC50为Cd2+ 84.20 mg/L和 Pb2+ 239.55 mg/L,且两者联合毒性效应为拮抗作用。2）随着铅单一、铅镉复合处理浓度的增加,蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比显著下降,处理第7 d,150 mg/kg Pb胁迫下蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比分别降低了85.63%与59.65%,144 mg/kg Pb+35 mg/kg Cd复合胁迫下蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比分别降低了95.28%与61.63%;相关分析表明,洞穴长度与暴露时间、铅处理浓度、暴露时间×铅处理浓度、铅镉处理浓度、铅镉处理浓度×时间均存在极显著的相关性;洞穴每日最大深度与暴露时间、铅处理浓度、铅镉处理浓度存在极显著的相关性。本研究建立剂量-效应关系研究重金属对蚯蚓的直接毒性与潜在风险评估,为蚯蚓掘穴行为的洞穴长度与深度作为潜在且有前途的生物标志物提供了理论支持与科学依据。     

PFOA对赤子爱胜蚓的急性毒性效应

采用滤纸接触试验和人工土壤试验方法,分别以24h、48h和7d、14d为试验周期,研究持久性有机污染物全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的急性毒性效应。滤纸接触法测得的24h和48h的半数致死剂量(LD50)分别为25.715×10-3 mg/cm2和19.298×10-3 mg/cm2。人工土壤法测得的7d和14d的LD50分别为964.85 mg/kg和932.79mg/kg。随PFOA浓度升高赤子爱胜蚓的死亡率增加,呈现出明显的剂量-效应关系。研究结果表明,赤子爱胜蚓的死亡率可以作为对土壤中持久性有机污染物PFOA进行定量表征的一种生物标志物。     

重金属Cu与Pb复合污染对土壤呼吸影响的研究

[目的]比较重金属Cu与Pb复合污染与单一污染对土壤呼吸强度的影响。[方法]采用室内碱液吸收法研究了Cu与Pb及其复合污染对土壤呼吸强度的影响及其随时间的动态变化。[结果]重金属Cu和Pb单一污染及其复合污染对土壤呼吸强度的影响,随重金属浓度及培养时间而变化。复合污染与单一污染处理比较表明,Cu和Pb同时存在时,对土壤呼吸强度的影响随时间的变化先增大后减小;对土壤呼吸强度的影响依次表现为Cu与Pb复合污染>Pb>Cu,表明Cu和Pb有一定的协同作用;复合污染的初期CO2释放量高于Pb和Cu单一污染,对土壤呼吸有一定的促进作用。[结论]该试验结果为研究重金属污染对土壤微生物的影响及评价土壤环境质量提供科学依据。     

重金属复合污染对灯心草的生态毒性效应及重金属积累特性的影响

以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据并结合实际污染土壤,通过盆栽试验研究了Cu、Cd、Pb、Zn、As5种重金属复合污染对灯心草的联合生理毒性效应及各重金属在灯心草植株内的积累和分布情况。结果表明,5种重金属复合污染对灯心草地上部生长有一定程度的抑制作用,当污染达土壤环境质量二级标准上限值,灯心草地上部生物量减产9.15%,但地下部生物量减产趋势不明显,灯心草分蘖数、株高与地上部干重呈显著正相关。生长在矿毒水和铅锌尾矿污染土壤中的灯心草,地上部生物量分别减产28.23%和37.1%,但POD、SOD和CAT3种酶活性均高于对照。在Cd、Pb、Cu、Zn、As复合污染条件下,各重金属在灯心草茎叶和根系中的积累和分布存在差异,且与土壤中重金属含量间存在一定的相关性。应用综合生态环境效益法,以灯心草为指示植物,可以将土壤环境质量二级标准上限值设定为土壤中5种重金属的临界毒性效应值。     

铜镉单一及复合污染对蚯蚓血细胞微核的诱导

运用滤纸试验法探讨了Cu、Cd单一及复合污染对蚯蚓血细胞微核的影响。结果表明,Cu、Cd单一污染均对蚯蚓血细胞微核产生显著的影响,且随毒物浓度的升高,微核率呈现先上升后下降的趋势。两因子方差分析显示,Cu、Cd复合污染对蚯蚓血细胞微核的影响具有显著的交互作用（F4．45=3．69,P〈0．05）,且复合效应小于单一效应之和,说明复合污染对其毒性具有明显的拮抗作用。     

土壤重金属铅污染的修复

研究了螯合剂EDTA对Pb污染土壤玉米幼苗生长的影响以及Pb积累特性。结果表明,在100~500 mg/kg浓度范围内,Pb处理对玉米幼苗生长的影响差异不大,但玉米地上部Pb含量随着Pb处理浓度的增加而增加;而不添加EDTA处理,玉米生长受到严重影响,地上部干重、株高明显下降;添加螯合剂EDTA处理后,能促进土壤中Pb的溶解,使土壤和玉米地上部的有效Pb含量明显增加,促进玉米对重金属的吸收和积累。     

土壤重金属污染的植物修复技术

土壤重金属污染的危害范围广泛。传统的物理和化学修复方法成本高,对环境扰动大,而利用植物修复的效果好,易于操作。介绍了植物修复技术的主要方法和特点,对今后的植物修复研究进行了展望。     

蚯蚓对金属元素的富集作用分析

在测定饲养在牛粪中和饲养在生活垃圾中的蚯蚓体内金属含量的基础上,采用蚯蚓饵料(牛粪)中加入亚硒酸钠和铜矿尾矿砂以喂养蚯蚓,进一步分析和比较了蚯蚓对硒和铜元素的富集作用。结果表明:饲养在牛粪和生活垃圾中的蚯蚓体内砷、汞、铅含量超过国家食品卫生标准;蚯蚓对硒和铜元素的富集能力很强,且富集铜的能力比富集硒的能力强,其最高富集硒和铜量分别为332.5mg·kg-1和1376.9mg·kg-1。     

猪粪重金属对蚯蚓体重及纤维素酶活性的影响

以赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)为研究对象,以自然发酵的猪粪为环境基质,研究了重金属Cu、Cr和Cd对蚯蚓体重和体内纤维素酶活性的影响。结果表明,Cu、Cr和Cd均可导致蚯蚓体重下降,并且随各污染物浓度的增加和暴露时间的延长,蚯蚓体重下降幅度增大,蚯蚓体内纤维素酶活性受到抑制,但不同重金属、同一重金属不同浓度对蚯蚓纤维素酶活力的作用效应不同。可见猪粪重金属污染对蚯蚓具有潜在的危害性,在利用蚯蚓对畜粪进行资源化处理中应引起注意。     

土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染来源广、毒性大,是我国乃至全世界所面临的重大环境问题之一。在概述了土壤重金属污染的来源、特点的基础上,阐述了土壤重金属污染的治理技术。     

利用食用菌菌丝处理重金属污染的初步研究

本试验以这3种食用菌为材料,测定其菌丝对Pb、Cd、As和Hg等重金属富集能力,以期探讨利用食用菌菌丝去除环境中重金属污染物的可行性。结果表明,3种供试的食用菌的菌丝能有效富集Pb、Cd、As和Hg等有毒重金属,随着培养基添加重金属的浓度的增加,菌丝富集倍数也相应增加。其中,姬松茸菌丝对Pb的富集能力在3种食用菌、4种重金属中是最强的,其富集倍数达到481.52。本研究可为土壤、废水中有毒重金属的治理提供一个新途径。